アリゾナ州立大学の研究者らは、SerpinB3 — がんバイオマーカーとしてよりよく知られるタンパク質 — が、皮膚細胞の移動と組織再構築を促すことで、創傷修復に自然な役割を果たすと報告した。この査読済み研究は、Proceedings of the National Academy of Sciencesに掲載される。
科学者たちは長年、SerpinB3を攻撃的ながんに関連づけてきた。このタンパク質は、扁平上皮癌抗原-1 (SCCA-1)とも呼ばれ、1977年に子宮頸がん組織で初めて同定され、いくつかの上皮がんの血清バイオマーカーとして使用されている。高いレベルはしばしば進行した疾患と治療抵抗性と相関する。
アリゾナ州立大学のBiodesign Center for Biomaterials Innovation and Translationのチームは現在、SerpinB3が体の自然な創傷治癒ツールキットの部分でもあることを示している。この研究は、化学工学部のJordan R. YaronとKaushal Regeが主導し、損傷した皮膚でSerpinB3が上昇し、修復中に傷床に移動する表皮細胞であるケラチノサイトを活性化することで傷を閉じる方法を詳述している。
この発見は、2025年10月23日にオンラインでProceedings of the National Academy of Sciences（第122巻、第43号）に掲載された。実験室および動物モデルでは、SerpinB3（またはそのマウスオルソログ、Serpinb3a）の供給により、再上皮化が加速し、組織強度に重要な構造要素であるコラーゲン繊維の組織化が改善された。
「私たちのバイオアクティブナノマテリアルが組織修復をどのように助けているかを深く探求する中で、元々がんに関与するタンパク質であるSerpinB3が、ナノマテリアル駆動の創傷治癒と相関する重要な要因として浮上しました」と、化学工学教授でセンター所長のRege氏は語った。「これは、組織修復のためのバイオマテリアルに関する使用インスパイアード研究から始まり、このタンパク質の皮膚における損傷応答メカニズムとしての基本的な役割を明らかにするまでの旅であり、本当に魅力的でした。私たちは今、この基本的な発見を基に、他の病態条件下でのSerpinB3の役割を調査しています。」
細胞アッセイでは、SerpinB3はケラチノサイトによるスクラッチ傷のより速い被覆を促進し、よく知られたプロヒーリングシグナルである表皮成長因子とほぼ同等の効果を示した。皮膚傷では、このタンパク質はより広範な修復プログラムをサポートし、処理された組織はより整然としたコラーゲン構造を示した。チームはさらに、高度なバイオマテリアルドレッシングで覆われた傷がSerpinB3のより強い急増を示し、これが以前の研究でそのような材料が内因性修復シグナルを増幅できることを示すものと一致することを観察した。
「40年以上にわたり、SerpinB3はがんの成長と転移の駆動力として認識されてきました — それほどまでに臨床診断となりました。しかし、この長い時間の後、その正常な体内の役割は謎のままでした」とYaron氏は語った。「しかし、損傷した治癒中の皮膚を調べると、傷床に移動する細胞がこのタンパク質を大量に産生していることがわかりました。これは、上皮損傷を治癒するために人間が進化させた機械装置の一部であることが明らかになりました — がん細胞が広がるために利用することを学んだプロセスです。」
慢性創傷は依然として大きな負担であり、米国で毎年推定600万件が発生し、約200億ドルの費用がかかっている。SerpinB3の生理学的役割を明らかにすることで、この研究は2つの翻訳経路を提案している：治癒しにくい創傷を助けるためにタンパク質を増強するか、がんに対抗するのを助けるためにその活性を制限する。SerpinB3がより広範なセリピン家族の一部であるため — 血液凝固や免疫応答などのプロセスを調節する — 、著者らは、他の修復経路との調整をマッピングし、臨床設定での治療戦略を評価するために追加の研究が必要であると指摘している。
